Alstom, un fabricant de matériel roulant basé en France, a commencé à utiliser les services d’impression 3D à la demande de Replique pour ses applications de production industrielle en série.

L’entreprise a choisi de numériser une partie de sa chaîne d’approvisionnement, citant la flexibilité de fabrication, des délais plus courts et des coûts inférieurs comme principaux facteurs de décision. Avec l’aide de Replique, Alstom peut produire de manière décentralisée de petits lots de composants métalliques pour ses trains, ce qui permet à l’entreprise de mieux répondre aux besoins locaux de ses clients dans le monde entier.

Tirant parti de ce récent partenariat, Alstom a déjà reçu et installé son premier ensemble de pièces de train visibles imprimées en 3D : des arrêts de porte en acier inoxydable.

Ben Boese, responsable du hub d’impression 3D chez Alstom Transport Deutschland, a déclaré : « La fabrication additive est désormais un élément clé de notre chaîne d’approvisionnement. Avec Replique, nous bénéficions d’une expertise en matière d’impression 3D et de matériaux, ainsi que d’un réseau de fabrication décentralisé couvrant tous les sites et technologies pertinents. Leurs services de bout en bout nous permettent de répondre plus rapidement et de manière plus rentable aux différentes exigences des clients. »

Arrêts de porte en acier inoxydable imprimés en 3D d’Alstom. Photo via réplique.

Fabrication additive dans le matériel roulant

Dans le secteur du matériel roulant, les systèmes ferroviaires comprennent un grand nombre de pièces mobiles individuelles. Alstom, en particulier, opère à l’échelle multinationale et chacun de ses trains a son propre ensemble d’exigences en matière de pièces.

Avec la fabrication conventionnelle, même de petits lots de pièces nécessiteront inévitablement des moules et d’autres outils, ce qui peut entraîner des coûts de fabrication initiaux élevés et des délais de livraison excessivement longs.

La fabrication additive peut aider à résoudre ces défis, permettant une fabrication à la demande avec un bon rapport coût-efficacité, quelle que soit la taille du lot. Bien que ce soit peut-être la première fois qu’Alstom se tourne vers l’impression 3D pour la production en série, l’entreprise a en fait utilisé la technologie pour des applications de pièces de rechange dans le passé.

« Le marché de la fabrication additive est encore très fragmenté, ce qui empêche les utilisateurs finaux de trouver une solution optimale pour chaque pièce », ajoute Boese. « Avec Replique, nous bénéficions de toutes les principales technologies et matériaux de fabrication additive à partir d’une source unique. De plus, nous recevons une préparation technologique optimale.

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Simplifier l’impression 3D des butoirs de porte

Dans le cadre d’un projet client, Alstom avait besoin de plusieurs arrêts de porte pour une cloison destinée à séparer la première et la deuxième classe d’un wagon de train diesel. Le volume de production relativement faible a nécessité l’utilisation des services d’impression 3D à la demande de Replique, et Replique a même aidé Alstom dans la sélection des processus et des matériaux.

Les pièces imprimées devaient être à la fois durables et esthétiques, car elles rempliraient leur fonction pendant toute la durée de vie du train, tout en étant à la vue des passagers. La paire a finalement opté pour l’impression 3D FFF avec le filament en acier inoxydable Ultrafuse 316L de BASF Forward AM, car cela s’est avéré nettement plus rentable que la fusion sur lit de poudre métallique. Une fois imprimés en 3D, les arrêts de porte sont passés par un processus de déliantage et de frittage pour obtenir les pièces métalliques finales entièrement denses.

Replique a réussi à qualifier et à livrer les arrêts de porte en seulement 1,5 mois. Pendant ce temps, la construction a subi des tests d’échantillons initiaux, l’assemblage et l’approbation finale pour la production en série.

« Nous avons pu produire le butoir de porte sans coût supplémentaire par rapport aux méthodes conventionnelles. Dans un avenir proche, nous prévoyons d’exploiter davantage le potentiel de la technologie en créant des conceptions optimisées pour la topologie de nouvelles pièces, ou même de les alléger en utilisant un remplissage réduit », conclut Boese.

Les arrêts de porte après avoir été installés.  Photo via réplique.
Les arrêts de porte après avoir été installés. Photo via réplique.

Alstom n’est pas la première entreprise à tirer parti de la technologie de fabrication additive dans le secteur des transports. En mai, le fabricant chinois d’imprimantes 3D Eplus3D a fait ses débuts sur les chemins de fer avec un jeu de disques de frein personnalisés imprimés en 3D. Travaillant en étroite collaboration avec une compagnie ferroviaire anonyme, l’entreprise a utilisé son système grand format EP-M650 pour imprimer en 3D les pièces d’utilisation finale en utilisant de l’acier allié 24CrNiMo, qui mesurait Φ 648 x 90 mm³ chacune.

Ailleurs, Kimya, la branche des matériaux de fabrication additive de la société technologique ARMOR, a utilisé l’impression 3D pour produire un composant de couverture de protection obsolète pour un fournisseur ferroviaire. Développé en 1982, le moule de la coque n’existait plus et les pièces détachées ont dû être entièrement repensées avant d’être imprimées en 3D en PEEK.

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L’image présentée montre les arrêts de porte en acier inoxydable imprimés en 3D d’Alstom. Photo via réplique.